paper memorias

Universidad de las Fuerzas Armadas ESPE, 2014, Borja, Cóndor, López, Tapia, Memorias

MEMORIASBorja Carrera Darío Javier

e-mail: [email protected]

Del Mar Nathalye-mail:

Lopez tatianae-mail:

Tapia Diegoe-mail:

Abstract: I

Resumen:

PALABRAS CLAVE:

I. Introducción

II. Memorias

2.1

2.2

2.2.1

2.2.2 Combinaciones no importa en mapas de Karnaugh de cinco variables

2.2.3 Ejemplo de aplicación, mapas de Karnaugh para cinco variables

2.3 Mapas de Karnaugh de seis variables.

2.3.1 Simplificación de variables

2.3.2 Pasos para la simplificación

2.3.3 Ejemplo de aplicación, mapas de Karnaugh para seis variables

2.4 Software para resolver mapas de Karnaugh de cinco y seis variables.

III. Integrados

Memoria Prom 74S473

Este dispositivo tiene una capacidad de 512 palabras de 8 bits.Pines:

A0–A8 (Bus de direcciones): Estos pines son las entradas para seleccionar la posición de memoria a escribir o leer y su cantidad define la capacidad de palabras que puede almacenar, dada por la expresión

2𝑛, donde n es el número de pines.Q0-Q7: Corresponden a las salidas del integradoG’: Habilitación de salida

1


Figura1. Integrado 74S473 (Colombia, 2014)

Características técnicasRango de temperatura

0° - 70°CVoltaje

4.75min – 5.25 maxCapacidad (bits)

512 X 8Tipo de salida

OPEN COLECTORTiempos de acceso

60nsEncapsulado

DIL-20Corriente máxima

155mATabla1. Características técnicas del 74S473 (Semiconductor, 2014)

EPROM 27C16B

Esta memoria de 24 pines tiene una capacidad de 2048 palabras de 8 bits, es decir 2KB. Las salidas de esta memoria son triestado, lo que permite escribir o leer los datos con el mismo bus de datos.PINES:A0- A10: Dirección de entrada D0 – D7: Corresponde a los pines de entrada y salida de datos. OE: Habilitación de salida VPP: Es utilizado durante la programación. CE’/P (Chip Enable’/Program): Utilizado para seleccionar el chip (en caso de emplearse en forma conjunta con otros) y para programar la posición de memoria seleccionada en el bus de direcciones.

Figura2. Integrado 27C16B (Colombia, 2014)

Características técnicasReferencia

27C16BTipo

EPROM/CMOSCapacidad bits

2048/8Tipo de salida

5v(Vp=12.75V)Tiempos de acceso

150/250 nsEncapsulado

DIL-24Tabla2. Características técnicas del 27C16B(Semiconductor, 2014)

EEPROM 28C64A Esta memoria tiene una capacidad de 8K X 8 y tiene características diferentes a las demás. La información almacenada puede perdurar aproximadamente 100 años y puede soportar hasta 100.000 ciclos de grabado y borrado.

A0- A12: Dirección de entrada NC: Sin conexión; Sin conexión interna D0 – D7: Corresponde a los pines de entrada y salida de datos. WE: Habilitación de escritura. OE: Habilitación de salida CE: Chip de habilitación

2


Figura3. Integrado 28C64A (Colombia, 2014)

Características TécnicasRango de Temperatura

0° - 70°CVoltaje

5V ±10%Capacidad(bits)

8192 x 8Voltaje de salida

5VTiempos de acceso

12/15/20/25/30 nsEncapsulado

DIL-28 y PLCC-32Corriente Máxima

30mATabla3. Características técnicas del 28C64A(Microchip, 2014)

MEMORIA FLASH - 27F256

La capacidad de esta memoria es de 32K X 8 y como memoria Flash tiene la característica particular de ser borrada en un tiempo muy corto (1 seg.). El tiempo de programación por byte es de 100 ms y el tiempo de retención de la información es de aproximadamente 10 años.

A0-A13: direcciones de entrada D0 – D7: Corresponde a los pines de entrada y salida de datos. Vpp: Borrar/ Programa el suministro de energía A14/W: Dirección y escritura de habilitación OE: Habilitación de salida. CE: Chip de habilitación.

Figura 4. Memoria Flash 27F256 (Colombia, 2014)

Características TécnicasReferencia

28F256Tipo

Flash EEPROMCapacidad(bits)

32768 x 8Tipo de salida

5V (Vp= 12.5V)Tiempos de acceso

90/100/120/150 nsEncapsulado

DIL-28Tabla 4. Características técnicas del 27F256 (INTEL, 2014)

IV. Método de programación

MÉTODO DE PROGRAMACIÓN DE LA MEMORIA PROM

Para conseguir que la información que se desea grabar sea inalterable, se utilizan dos técnicas: por destrucción de fusible o por destrucción de unión.

La idea es básicamente la misma que las ideas ROM convencionales, pero en este caso todas las celdas tienen diodos, por lo cual la memoria viene programada de fábrica con todos 1. Cada diodo tiene conectado un fusible, cuya funcionalidad es similar a la que podemos ver en fuentes de alimentación o estabilizadores de tensión: cuando

3


se produce una sobretensión, el fusible se quema y, por lo tanto, el circuito se abre. De esta manera, el diodo pierde contacto con el mundo exterior y el lector de memoria nunca sabe de su existencia, así que a esa celda la interpreta como un cero. Por lo tanto para programar un chip de memoria PROM; con un dispositivo llamado programador (por cierto, un nombre muy original xD), se les aplica a las celdas correspondientes una tensión superior a la que son capaces de soportar los fusibles, y así quedan definidos todos los bits de la memoria en cuestión. Como podemos ver, este tipo de memorias tiene una falencia: no pueden ser reprogramadas.

Figura 5. Celda de un PROM en CMOS Y TTL

La pastilla es insertada en un dispositivo que genera en las salidas de la ROM (usadas como entradas) los valores lógicos de cada palabra. Para cada posición, se genera un pulso de hasta 30V por la entrada Vpp=Vcc, que produce una circulación de corrientes que funden delgadas conexiones fusibles en serie con diodos o transistores que se quiere desconectar. Así se obtienen los ceros que deben resultar en las salidas, dado que el chip “virgen” viene con todos los diodos conectados. Este proceso dura pocos minutos.El proceso de programación de una PROM generalmente se realiza con un equipo especial llamado quemador. Este equipo emplea un mecanismo de interruptores electrónicos controlados por software que permiten cargar las direcciones, los datos y genera los pulsos para

fundir los fusibles del arreglo interno de la memoria. En la figura se indica de forma esquemática la función del programador.

Figura 6. Programación de un PROM

PROGRAMACIÓN DE UNA MEMORIA EPROM

Las EPROM se programan insertando el chip en un programador de EPROM. y aplicando en un pin especial de la memoria una tensión entre 10 y 25 Voltios durante aproximadamente 50 ms, según el dispositivo, al mismo tiempo se direcciona la posición de memoria y se pone la información a las entradas de datos. Este proceso puede tardar varios minutos dependiendo de la capacidad de memoria.

La memoria EPROM, se compone de un arreglo de transistores MOSFET de Canal N de compuerta aislada. En la figura se observa el transistor funcionando como celda de memoria en una EPROM.

Figura 5. Celda de memoria de una EPROM

Cada transistor tiene una compuerta flotante de SiO2 (sin conexión eléctrica) que en estado normal se encuentra apagado y almacena un 1 lógico. Durante la programación, al aplicar una tensión (10 a 25V) la región de la compuerta queda cargada eléctricamente, haciendo que el transistor se encienda, almacenando de esta forma un 0 lógico. Este dato queda almacenado de forma

4


permanente, sin necesidad de mantener la tensión en la compuerta ya que la carga eléctrica en la compuerta puede permanecer por un período aproximado de 10 años.

Las EPROMs también emplean transistores de puerta dual o FAMOS (Floating Gate Avalanche-Injection Metal-Oxide Semiconductor) de cargas almacenadas.Estos transistores son similares a los transistores de efecto de campo (FETs) canal-P, pero tienen dos compuertas. La compuerta interior o flotante esta completamente rodeada por una capa aislante de dióxido de silicio; la compuerta superior o compuerta de control es la efectivamente conectada a la circuitería externa.

Inicialmente, la puerta flotante esta descargada, y el transistor se comporta como un transistor MOS normal. No obstante, mediante un equipo programador, se puede acumular carga en la puerta flotante aplicando una sobre tensión a la puerta y al drenador del transistor. Esta acumulación de electrones en la segunda puerta tiene el efecto de aumentar la umbral del transistor a un valor tal que no conduce aunque se direccione la celda. Así pues la cantidad de carga eléctrica almacenada sobre la compuerta flotante determina que el bit de la celda contenga un 1 o un 0; las celdas cargadas son leídas como un 0, mientras que las que no lo están son leídas como un 1. Tal como las EPROMs salen de la fábrica, todas las celdas se encuentran descargadas, por lo cual el bit asociado es un 1; de ahí que una EPROM virgen presente el valor hexadecimal FF en todas sus direcciones.

Figura 8. Programación de un celda EPROM

Cuando un dado bit de una celda debe ser cambiado o programado de un 1 a un 0, se hace pasar una corriente a través del canal de transistor desde la fuente hacia la compuerta (obviamente, los electrones siguen el camino inverso). Al mismo tiempo se aplica una relativamente alta tensión

sobre la compuerta superior o de control del transistor, creándose de esta manera un campo eléctrico fuerte dentro de las capas del material semiconductor.Ante la presencia de este campo eléctrico fuerte, algunos de los electrones que pasan el canal fuente-compuerta ganan suficiente energía como para formar un túnel y atravesar la capa aislante que normalmente aísla la compuerta flotante. En la medida que estos electrones se acumulan en la compuerta flotante, dicha compuerta toma carga negativa, lo que finalmente produce que la celda tenga un 0.

V. MikroProgrammer 22

EL MikroProgrammer 22 es una herramienta para programar copiar y borrar una amplia gama de Microcontroladores PIC y Memorias EEPROM. Cuenta con una base ZIF que facilita y agiliza la programación de los dispositivos soportados. El MikroProgrammer 22 se conecta a la Computadora de escritorio o Laptop, a través del puerto USB y un Software con las funciones para su operación.

1. Base ZIF 2. Conector para cable USB 3. Indicadores de estado 4. Puerto ICSP Plus 5. Selección de Memoria

Figura 9. Tarjeta de comunicación con el ordenador.

Instalación.

Conecte mediante el cable USB, el MikroProgrammer 22 a un puerto disponible de la Computadora de escritorio o Laptop.

5


Notara que se enciende el led indicador “POWER” del Programador.

La computadora lo detectara e instalara automáticamente, al finalizar la instalación se mostrara un mensaje en la barra de Windows indicando que el MikroProgrammer 22 ha sido instalado y está listo para usarse.

Ejecute el archivo instalador MikroProgrammer Setup.msi

Siga las instrucciones del instalador y avance con Next > hasta finalizar la instalación

Descripción y Funciones

1. Barra de herramientas: La Barra de herramientas contiene multiples funciones que van desde cargar el archivo Hexadecimal o Binario

6


(.hex o .bin), hasta funciones para proteger los dispositivos para anti copia.2. Panel de dispositivo: En este panel se muestra información relacionada con el dispositivodetectado o seleccionado, como la familia a la que pertenece, sus ID’s y sus Bits deConfiguración.3. Panel de estado: Este panel muestra el estado de cualquier operación realizada entre elSoftware y el MikroProgrammer 22.4. Botón Escribir dispositivo: Esta función Programa los datos cargados del archivo Hexadecimal oBinario al dispositivo detectado o seleccionado.5. Botón Leer dispositivo: Esta función extrae los datos contenidos en el dispositivo en cuestión.6. Botón Mostrar conexión en base ZIF: Muestra de manera gráfica como debe ser colocado el dispositivo a programar en la base ZIF del MikroProgrammer 22.7. Botón Borrar dispositivo: Borra los datos contenidos en el dispositivo detectado o seleccionado.8. Botón Dispositivo en Blanco: Esta función permite saber si el dispositivo en cuestión contiene datos grabados previamente.9. Botón Verificar Programación: Función que indica si la programación se ha hecho correctamente.10. Panel de Memoria de Programa y Datos EEPROM: Muestra los datos de Memoria cargados desde el archivo Hexadecimal o Binario (.hex o .bin)11. Botón Verificación de Conexión USB: Función que sincroniza el Software con el MikroProgrammer 22 para su operación correcta. En caso de que se indique en el Panel de Estado que el MikroProgrammer 22 no ha sido encontrado, será necesario hacer uso de esta función para su Re-Sincronización.

Selección de Memoria

El MikroProgrammer 22 cuenta con un Jumper de selección de Memoria EEPROM dedicado para las series 93Cxx y 24Cxx, esto es porque hay que indicarle el tipo de memoria a programar ya que algunos dispositivos guardan los datos en formatos de 8 y 16 bits (Word Size) y su capacidad de almacenamiento es variada. Esta información puede ser consultada directamente en la hoja de especificación del fabricante (DataSheet). Al programar una memoria de las serie 93Cxx o 24LCxx con el MikroProgrammer 22, es necesario colocar el Jumper de Selección en la posición correcta, para esto tome como referencia la información mostrada en las siguientes tablas.

Tabla 4. Serie 93Cxx

Tabla 4. Serie 24Cxx

7


Programacion de memoria eeprom

El siguiente ejemplo muestra paso a paso como hacer la programación de una Memoria EEPROM con el MikroProgrammer 22. El procedimiento descrito a continuación, es aplicable para las Memorias de la serie 24LCxx y 93LCxx.

Paso 1. Conectar el MikroProgrammer 22 mediante el cable USB a la computadora de trabajo, inmediatamente notara que se prende el led indicador POWER del programador.

Paso 2. Abra el Software del MikroProgrammer 22, para esto puede dirigirse al Escritorio y ejecutar el programa MikroProgrammer.

Paso 3. Identifique la colocación correcta del dispositivo en la Base ZIF. Dentro del Software del MikroProgrammer 22 presione el botón ZIF, aparecerá una ventana que muestra la colocación y orientación de los dispositivos en la Base ZIF del programador.

Nuestro dispositivo a programar es una Memoria EEPROM, así que tomamos como referencia la imagen correspondiente Memorias EEPROM’s

Paso 4. Jumper de selección de memoria. Coloque el Jumper de selección de memoria como se indica en la sección “Selección de Memoria”

Paso 5. Identifique la orientación del Circuito Integrado con la pequeña muesca o punto que tiene en la parte superior. Coloque la Memoria EEPROM en la Base ZIF del MikroProgrammer 22 con base a la información anterior y baje la palanca de la Base ZIF para sujetar el dispositivo.

Paso 6. Selección del dispositivo a programar. Para este paso tomaremos como ejemplo una memoria 24LC256. Diríjase a la barra de Herramientas del Software y seleccione Dispositivo>EEPROMS>24LC posteriormente seleccione la matricula de la Memoria a programar.

8


Paso 8. Cargue el archivo Hexadecimal o Binario (.hex 0 bin) que se programara, para esto seleccione Archivo>Cargar Hex/BIN, y aparecerá una ventana para ubicar el archivo. Seleccione la ubicación del archivo, selecciónelo y presione el botón Abrir.

Una vez hecho este procedimiento los datos del archivo cargados serán mostrados dentro del Panel de Memoria de Programa

Paso 9. Finalmente para programar el dispositivo presione el botón Escribir, durante este proceso notara que se prende o parpadea el led indicador PROG del programador.

Si la programación (escritura) del dispositivo fue correcta se mostrara un mensaje dentro del Panel de Estado.

VI. Conclusiones

VII. Referencias

VIII. Bibliografía

Colombia, U. N. (2014). DIreccion nacional de Innovacion. Obtenido de http://www.virtual.unal.edu.co/cursos/ingenieria/2000477/lecciones/100501.htm

INTEL. (2014). Datasheet 27F256. Obtenido de http://www.datasheet4u.com/datasheet/2/7/F/27F256_Intel.pdf.htmlMicrochip. (2014). CMOS EEPROM. Obtenido de http://www.datasheet4u.com/datasheet/2/7/F/27F256_Intel.pdf.htmlSemiconductor. (2014). Datasheet. Obtenido de

http://pdf.datasheetcatalog.net/datasheet/nationalsemiconductor/DS009715.PDF

9


10

paper memorias

Documents